JPH04104531A - Dis equalizer - Google Patents
Dis equalizerInfo
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- JPH04104531A JPH04104531A JP2221501A JP22150190A JPH04104531A JP H04104531 A JPH04104531 A JP H04104531A JP 2221501 A JP2221501 A JP 2221501A JP 22150190 A JP22150190 A JP 22150190A JP H04104531 A JPH04104531 A JP H04104531A
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Landscapes
- Waveguide Connection Structure (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はコヒーレント光通信方式で用いられる光ファイ
バーの波長分散の影響を補償する分散等化器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a dispersion equalizer that compensates for the effects of chromatic dispersion of optical fibers used in coherent optical communication systems.
(従来の技術)
近年の光フアイバ増幅器の進展は、数11000kから
110000kにも及ぶ長距離光通信の可能性をもたら
すとともにコヒーレント光通信方式がこの様な多段光増
幅中継伝送系において有利な方式であることが指摘され
ている。その理由は、コヒーレント光通信方式が従来の
強度変調直接検波方式に比べて優れた周波数選択性を有
しているため、光増幅器から発生される自然放出光雑音
を除去して信号を受信することができるためである。こ
のことは、光中継間隔の伸長を可能にし、システムの信
頼性向上と低コスト化を実現できることを示している。(Prior Art) Recent advances in optical fiber amplifiers have brought about the possibility of long-distance optical communications ranging from several 11,000 km to 110,000 km, and the coherent optical communication system is an advantageous system in such multi-stage optical amplification repeater transmission systems. One thing has been pointed out. The reason for this is that the coherent optical communication method has superior frequency selectivity compared to the conventional intensity modulation direct detection method, which makes it possible to receive signals by removing spontaneous emission optical noise generated from optical amplifiers. This is because it can be done. This shows that it is possible to extend the optical repeater interval, improve system reliability, and reduce costs.
(等地[光直接増幅器を用いた長距離コヒーレント光通
信方式に関する検討」電子情報通信学会光通信方式研究
会0C889−59)ところで、この110000kを
目標とする長距離伝送系では、通常の光ファイバを用い
た場合、波長分散の影響が大きく生じるため、零分散フ
ァイバの使用が必須となる。(Study on long-distance coherent optical communication systems using direct optical amplifiers, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Optical Communication Systems Study Group 0C889-59) By the way, in long-distance transmission systems aiming at 110,000K, ordinary optical fibers When using a zero-dispersion fiber, the influence of chromatic dispersion is large, so it is essential to use a zero-dispersion fiber.
しかしながら実際には、零分散波長に信号光波長が一致
することは稀であり、分散の影響を抑圧することは難し
い。いま、零分散波長からのずれによってlps/km
/nmの分散が生じたとすると、110000kトータ
ルでの分散は10000ps/nmにも及ぶため、信号
光の変調速度を2.5Gb/sとしてもCPFSK (
位相連続周波数シフト変調)光ヘテロダイン検波方式で
は分散劣下が生じてしまう。この分散劣下を回避する手
段としてこれまでに光ヘテロダイン受信機のIF帯域で
電気的に分散等化を行う方式が提案されている。 (K
、 Iwashita et al、 Chromat
ic dispersioncompensation
in coherent optical comm
unications”IEEE J−LT Vol、
8. No、3.1990)この方式は、光ファイバと
逆の分散特性を有する数10cmのストリップラインを
IF信号帯域に挿入する事によって、電気的にファイバ
の分散を等化するものである。However, in reality, the signal light wavelength rarely matches the zero-dispersion wavelength, and it is difficult to suppress the influence of dispersion. Now, due to the deviation from the zero dispersion wavelength, lps/km
/nm, the total dispersion of 110000k reaches 10000ps/nm, so even if the modulation speed of the signal light is 2.5Gb/s, CPFSK (
In the optical heterodyne detection method (phase continuous frequency shift modulation), dispersion degradation occurs. As a means to avoid this dispersion degradation, a method has been proposed in which electrical dispersion equalization is performed in the IF band of an optical heterodyne receiver. (K
, Iwashita et al., Chromat.
ic dispersion compensation
in coherent optical comm
``IEEE J-LT Vol.
8. No. 3.1990) This method electrically equalizes the dispersion of the fiber by inserting into the IF signal band a strip line several tens of centimeters in length that has a dispersion characteristic opposite to that of the optical fiber.
(発明が解決しようとする課題)
ところがこれまでに報告された分散等化器は0.63m
mの厚さのアルミナ基板上に50Ωのストリップライン
を形成したものであるが20cmで1500ps/nm
程度の補償能力しかなかったため、上記の様な高分散伝
送系では等化器を多段に接続しなければならず、これに
よる回路規模の増大とIF帯域特性の劣化が問題となっ
ていた。従って本願の目的はこのような欠点を排し小形
でしかもIF帯域劣化の小さな分散等化器を得ることに
ある。(Problem to be solved by the invention) However, the dispersion equalizer reported so far has a length of 0.63 m.
A 50Ω strip line is formed on an alumina substrate with a thickness of m, and the output is 1500 ps/nm at 20 cm.
Since the compensation ability was only moderate, equalizers had to be connected in multiple stages in the above-mentioned high dispersion transmission system, which caused problems such as an increase in circuit scale and deterioration of IF band characteristics. Therefore, an object of the present application is to eliminate such drawbacks and to obtain a dispersion equalizer that is small in size and exhibits little IF band deterioration.
(課題を解決するための手段)
(1)本発明は、IF信号帯域の上限の周波数fcに対
してられる厚さを上限とし、この厚さの70%以上に基
板の厚さを設定したストリップラインを形成するもので
ある。(Means for Solving the Problems) (1) The present invention provides a strip in which the thickness corresponding to the upper limit frequency fc of the IF signal band is set as the upper limit, and the thickness of the substrate is set to 70% or more of this thickness. It forms a line.
(2)本発明は50Ω未満の特性インピーダンスを有す
るストリップラインをアルミナ基板上に形成するもので
ある。(2) In the present invention, a stripline having a characteristic impedance of less than 50Ω is formed on an alumina substrate.
(作用)
マイクロストリップラインの特性インピーダンスz0並
びに実効誘電率ε「は次式で与えられる。ストリップラ
イン幅をW、基板の厚さをh、基板の誘電率をε、とす
ると
−く1のとき
一〉1のとき
ストリップライン型分散等化器ではこのε江に分散が有
ることを利用するため、これらの式に加えて次式を導入
する必要が有る。(Function) The characteristic impedance z0 and effective permittivity ε of the microstrip line are given by the following formula. Let the stripline width be W, the thickness of the substrate be h, and the dielectric constant of the substrate be ε. When 1>1, the stripline type dispersion equalizer takes advantage of the fact that there is dispersion in this ε, so it is necessary to introduce the following equation in addition to these equations.
G=0.6+0.0092゜ 但しfは信号周波数(GHz)。G=0.6+0.0092° However, f is the signal frequency (GHz).
一方、実効誘電率分散ε「が与えられた時、ストリップ
ラインの群遅延では次式で与えられる。On the other hand, when the effective permittivity dispersion ε' is given, the group delay of the stripline is given by the following equation.
但し eニストリップラインの長さ
C:光速
0式に■■■式を代入すると、分散等化器の設計式が求
まる。この設計式を用いるとeを一定とした時τを増大
させる手段としては、
1)zoを一定として基板を厚くする
2)zoを低くする
の2通りの方法がある。However, e Nistrip line length C: speed of light 0 By substituting the formula ■■■ into the formula, the design formula for the dispersion equalizer can be found. Using this design formula, there are two ways to increase τ when e is constant: 1) Thicken the substrate while keeping zo constant 2) Lower zo.
このうち、工)の方法は、伝搬される信号の波長λの1
/4よりも基板が厚くなると高次モードが励振されて伝
送特性が劣化してしまう。従ってIF周波数の上限をf
cとすると基板の厚さは
一方2)の方法は、通常高周波回路の入出力インピーダ
ンスは50Ω系に統一されているため、インピーダンス
の整合をとるためのバッファが必要となるが、50Ω系
では得られない高分散特性を実現することが可能である
。Among these methods, the method of
If the substrate becomes thicker than /4, higher-order modes will be excited and the transmission characteristics will deteriorate. Therefore, the upper limit of the IF frequency is f
c, the thickness of the board is on the other hand.In method 2), the input and output impedance of high-frequency circuits is usually unified to 50Ω, so a buffer is required to match the impedance, but with 50Ω, the It is possible to achieve high dispersion characteristics that are impossible to achieve.
(実施例)
第1図は、第1の実施例を示す図である。この実施例は
、本発明を波長1.5.am帯で10000ps/nm
(75ps/GHz)の分散等什器に適用したものであ
る。設計条件は下記のとおりである。(Example) FIG. 1 is a diagram showing a first example. This example demonstrates the present invention at a wavelength of 1.5. 10000ps/nm in am band
(75 ps/GHz) dispersion etc. is applied to fixtures. The design conditions are as follows.
e=20cm Er:9.8(アルミナ基板)h=4
mm w=4mm Z。=50Ω f、=6GH
zこの等什器はストリップライン1のインピーダンスが
50Ωであるため゛入出力ポートに50Ω系の同軸コネ
クタ2を接続することができる。このため他の電気回路
との接続は容易である。第2図は、この分散等化器の分
散等性を示す図である。この図より、開発した分散等化
器が1〜5GHzの範囲で、75ps/GHzの群遅延
を有していることがわかる。第3図は、この分散等化器
の周波数特性を示している。これを見ると6GHzまで
の帯域で良好な周波数特性が得られていることがわかる
。これにより、本発明を用いることにより、周波数特性
を劣化させずに10000ps/nmの大きな分散補償
能力を有する小形の分散等化器が実現できた。第4図は
、本発明の第2の実施例を示すものである。第2の実施
例は本発明を波長1.5□m帯で2700ps/mm
(20ps/GHz)の分散等化器に適用したものであ
る。設計条件は下記のとおりである。e=20cm Er:9.8 (alumina substrate) h=4
mm w=4mm Z. =50Ω f, =6GH
Since the impedance of the strip line 1 in this fixture is 50Ω, a 50Ω coaxial connector 2 can be connected to the input/output port. Therefore, connection with other electric circuits is easy. FIG. 2 is a diagram showing the dispersion equality of this dispersion equalizer. From this figure, it can be seen that the developed dispersion equalizer has a group delay of 75 ps/GHz in the range of 1 to 5 GHz. FIG. 3 shows the frequency characteristics of this dispersion equalizer. Looking at this, it can be seen that good frequency characteristics are obtained in the band up to 6 GHz. As a result, by using the present invention, a small dispersion equalizer having a large dispersion compensation ability of 10,000 ps/nm without deteriorating the frequency characteristics was realized. FIG. 4 shows a second embodiment of the invention. The second embodiment uses the present invention at 2700 ps/mm at a wavelength of 1.5□m band.
(20 ps/GHz) dispersion equalizer. The design conditions are as follows.
(=20cm Er=9.8 (アルミナ基板)
h=0.63mm w=2mm Z。=25Ω
この等什器はアルミナ基板の厚さが0.63mmで、汎
用の基板をそのまま使用できるため、低コスト化が図れ
る特徴が有る。但し、ストリップライン1のインピーダ
ンスは25Ωとなっているので、入出力ポートに第1及
び第2のインピーダンスバッファアンプ3,4が接続さ
れている。第1のインピーダンスバッファアンプ3は入
力インピーダンスが50Ω、出力インピーダンスが25
Ωとなっている。また第2のインピーダンスバッファア
ンプ4は入力インピーダンスが25Ω出力インピーダン
スが5oΩとなっている。これにより、50Ω系の同軸
コネクタ2を介して、外部回路と接続することが可能と
なる。第5図は、この分散等化器の分散特性を示す図で
ある。(=20cm Er=9.8 (alumina substrate)
h=0.63mm w=2mm Z. =25Ω
This fixture has an alumina substrate with a thickness of 0.63 mm, and a general-purpose substrate can be used as is, so it has the characteristic of reducing costs. However, since the impedance of the strip line 1 is 25Ω, first and second impedance buffer amplifiers 3 and 4 are connected to the input/output ports. The first impedance buffer amplifier 3 has an input impedance of 50Ω and an output impedance of 25Ω.
It is Ω. The second impedance buffer amplifier 4 has an input impedance of 25Ω and an output impedance of 5oΩ. This makes it possible to connect to an external circuit via the 50Ω coaxial connector 2. FIG. 5 is a diagram showing the dispersion characteristics of this dispersion equalizer.
この図より開発した分散等化器が設計どおり20ps/
GHzの群遅延を有していることがわかる。第6図は、
この分散等化器並びに従来の分散等化器(6=20cm
、 h==0.63mm Sw=0.63mm 、
Z。=50Ω。The dispersion equalizer developed from this figure is 20ps/as designed.
It can be seen that it has a group delay of GHz. Figure 6 shows
This dispersion equalizer as well as the conventional dispersion equalizer (6=20cm
, h==0.63mm Sw=0.63mm,
Z. =50Ω.
τ= 1500ps/nm)の周波数特性を示している
。これを見ると、本実施例による分散等化器が従来のも
のよりも優れた周波数特性を有していることがわかる。τ = 1500 ps/nm). Looking at this, it can be seen that the dispersion equalizer according to this embodiment has better frequency characteristics than the conventional one.
これにより本発明を用いることにより、従来のアルミナ
基板で、従来よりも高い分散補償能力と優れた周波数特
性を有する分散等化器を実現することができた。As a result, by using the present invention, it was possible to realize a dispersion equalizer having higher dispersion compensation ability and superior frequency characteristics than conventional ones using a conventional alumina substrate.
変形例
厚さの厚いアルミナ基板は作製に時間をコストがかかる
点で第1の実施例は問題が残るが、もしこの様な基板の
量産技術が進んで低コストとなれば基板はそのままでス
トリップライン1の長さのみを変えた色々な値の分散等
化器を作製することが実用的であると考えられる。従っ
て、例えば従来報告されている1500ps/nm程度
の分散補償は、本発明によるものを用いれば周波数特性
をほとんど劣化させずに実現することができる上に長さ
も3cm程度まで短くすることができる。Modification The first embodiment still has a problem in that it takes time and money to manufacture a thick alumina substrate, but if mass production technology for such substrates advances and the cost becomes low, the substrate can be stripped as is. It is considered practical to produce dispersion equalizers with various values in which only the length of line 1 is changed. Therefore, for example, dispersion compensation of about 1500 ps/nm, which has been reported in the past, can be achieved by using the device according to the present invention with almost no deterioration of frequency characteristics, and the length can also be shortened to about 3 cm.
(発明の効果)
本発明を用いることにより、従来よりも高分散補償能力
と優れた周波数特性を有する小型の分散等化器を実現す
ることが可能となる。(Effects of the Invention) By using the present invention, it is possible to realize a small-sized dispersion equalizer that has higher dispersion compensation ability and better frequency characteristics than conventional ones.
第1図は本発明第1の実施例、第2図は第1の実施例の
分散等化特性、第3図は第1の実施例の周波数特性、第
4図は本発明の第2の実施例、第5図は第2の実施例の
分散等化特性、第6図は第2の実施例と従来の分散等化
器の周波数特性を示す図である。
各図において、
1:マイクロストリップライン、2:コネクタ、3:第
1のインピーダンスバッファアンプ、4:第2のインピ
ーダンスバッファアンプである。Fig. 1 shows the first embodiment of the present invention, Fig. 2 shows the dispersion equalization characteristic of the first embodiment, Fig. 3 shows the frequency characteristic of the first embodiment, and Fig. 4 shows the second embodiment of the invention. Embodiment FIG. 5 shows the dispersion equalization characteristics of the second embodiment, and FIG. 6 shows the frequency characteristics of the second embodiment and the conventional dispersion equalizer. In each figure, 1: microstrip line, 2: connector, 3: first impedance buffer amplifier, 4: second impedance buffer amplifier.
Claims (1)
)帯域回路内において用いられる波長分散等化器におい
て、IF信号帯域の上限の周波数fcに対してC/4f
c√εr(但しCは光速、εrは基板の誘電率)で定め
られる厚さを上限とし、この厚さの70%以上に基板の
厚さを設定したストリップラインを形成し、該ストリッ
プラインを信号の伝搬路としたことを特徴とする分散等
化器。 2)50Ω未満の特性インピーダンスのストリップライ
ンをアルミナ基板上に形成し、該ストリップラインを信
号の伝搬路としたことを特徴とする光通信分散等化器。[Claims] 1) In a chromatic dispersion equalizer used in an IF (intermediate frequency) band circuit in a coherent optical communication receiver, C/4f is applied to the upper limit frequency fc of the IF signal band.
A stripline is formed with the thickness determined by c√εr (where C is the speed of light and εr is the dielectric constant of the substrate) and the thickness of the substrate is set to 70% or more of this thickness, and the stripline is A dispersion equalizer characterized in that it is used as a signal propagation path. 2) An optical communication dispersion equalizer characterized in that a stripline with a characteristic impedance of less than 50Ω is formed on an alumina substrate, and the stripline is used as a signal propagation path.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2221501A JPH04104531A (en) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | Dis equalizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2221501A JPH04104531A (en) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | Dis equalizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04104531A true JPH04104531A (en) | 1992-04-07 |
Family
ID=16767701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2221501A Pending JPH04104531A (en) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | Dis equalizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04104531A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08125414A (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Fujitsu Ltd | Delay equalizer |
JP5077554B2 (en) * | 2005-02-16 | 2012-11-21 | 日本電気株式会社 | Optical communication device |
JP2019070672A (en) * | 2011-02-11 | 2019-05-09 | テラビュー リミテッド | Test system |
-
1990
- 1990-08-23 JP JP2221501A patent/JPH04104531A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08125414A (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Fujitsu Ltd | Delay equalizer |
JP5077554B2 (en) * | 2005-02-16 | 2012-11-21 | 日本電気株式会社 | Optical communication device |
JP2019070672A (en) * | 2011-02-11 | 2019-05-09 | テラビュー リミテッド | Test system |
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